2015奥鹏天津大学 电工技术ewb离线作业实验三

奥鹏网院作业

实验三 电路的暂态过程
一. 实验目的：
1．学习利用EWB对电路进行暂态分析的基本方法；
2．学习示波器的使用以及用示波测量法测量电路的时间常数；
3．了解一阶RC电路的暂态过程。
二. 实验电路：
    图2.3.1 (a) 为微分电路，(b) 为积分电路，用方波信号源作为电路的激励，以便用示波器观察连续的波形。键控电位器R2、R4用热键（默认为R）控制其电阻值，以改变电路的时间常数。示波器用来同时观测电路的输入（A通道）和输出（B通道）波形

图 2.3.1（a）                               图 2.3.1（b）
三. 实验步骤：
启动EWB。
    建立本实验两个电路用到的元件图标如下：

                                                                                        
基本元件箱        电源箱        仪器箱        电容        电阻        电位器        转换开关        接地        函数发生器        示波器       
  1. 建立实验电路
1）.分别单击元件工具栏中的基本元件箱图标和电源箱图标，以便打开基本元件工具栏和电源元件工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.3.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.3.1要求设置元件的参数。
电位器（可调电阻）
阻值 (Value / Resistance )：4.7KΩ
初始设置(Value /Setting): 50%
增量(Value /Increment): 5%
增量控制键(Value /Key): 可取缺省R，也可任意设定。
函数发生器：
                波形：矩形波
                频率(Frequency)：1KHz
                占空比(Duty cycle)：50%
                电压幅值(Amplitude )：5V，可直接在文本框中输入。
示波器：
时基（Time Base）：先设定为0.2ms/div，实验中再进行调节。
触发选择：Auto
Y衰减：先设定为2V/div，实验中再进行调节。
2）.设置电路图的显示内容：
        选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID、Show Value和Show nodes，显示元件编号、参数和电路的节点。
3）.单击元件工具栏中的仪器箱图标，打开仪器工具栏，选取（拖曳）示波器至电路设计窗口，并按图中位置摆放，双击示波器图标以打开其面板，将其移动到合适的位置，设置时基为0.10ms/div ，Y衰减为2V/div 。
4）.按图2.3.1（a）所示连线，调整连线，使其比较整齐。分别双击示波器A、B通道的连线，打开连线特性对话框，设置连线的颜色，则波形即以此颜色显示。
5). 电路的保存
选择File | Save菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中。
  2. 运行并测试电路
1). 点击主窗口右上角的启动／停止开关，使计算机对电路进行仿真。
2). 双击示波器图标以打开示波器面板，适当调节示波器的时基（Time Base）和A、B通道的Y衰减（V/div）及位移（Y Position），使波形便于观测。
3). 按电位器的控制键或Shift＋控制键，每次将阻值减小或增大5%，观察波形的变化。在50%时，参照13页“示波器的调整”方法调节示波器以显示稳定的波形；按工具栏中的图形工具 ，打开分析图形窗口，在其中的示波器页（Oscilloscope）再现示波器上的波形；参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数；拖曳游标到适当位置，测量波形的幅值和电路的时间常数；按图形窗口工具栏中的copy按钮 ，将示波器页复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。用同样的方法，将0%和100%时的波形也粘贴到字处理软件的文档中。使电位器恢复为初始（50%）状态。
  3．用EWB的暂态分析功能分析电路
（1）．在EWB窗口选择Analysis | Transient（暂态分析）菜单命令，弹出Transient Analysis对话窗口（图2.3.2），照图2.3.2设置各项参数。
确定要分析的节点。将需要分析的电路节点增加（Add>）到Nodes for analysis框中。


（2）．按Simulate按钮以启动仿真，即可在随即打开的分析图形窗口（Analysis Graphs）中建立暂态分析页（Transient），显示被分析节点的电压波形。按“ESC”键，将停止仿真的运行。
（3）．在分析图形窗口（Analysis Graphs）的工具栏中选择特性（Properties）工具   ，打开具有多个参数页的Graph Properties窗口（见图1.3.16），设置暂态分析页（Transient）的各项参数，设置方法可参照16-18页示波器的介绍中 “设置波形显示的各项参数”部分。
（4）．可以通过选择工具按钮或参数设置在暂态分析（Transient）页中显示栅格和游标，单击某条曲线以选中该曲线，即可移动游标对其进行测试，随着游标的移动，在对应的资料窗口中即显示出该曲线在游标处的数据。
（5）．按下图形窗口工具栏中的copy按钮 ，将暂态分析页（Transient）复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。按电位器的控制键，增大或减小其阻值，在0%和100%各进行一次分析，用同样的方法设置暂态分析页（Transient）的各项参数，并将其粘贴到字处理软件的文档中。保存文档。
        按图2.3.1 （b）所示建立实验电路。重复上面的步骤，分析图2.3.1 （b）所示电路。
        点击主窗口右上角的启动／停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB，退出Windows 98 ，关闭计算机系统。
四. 实验报告要点
画出所观察到的波形，求电路的时间常数。